Monolitické operační systémy. Typy a instalace prefabrikovaných monolitických podlah vlastníma rukama

Obecně je „strukturou“ monolitického systému nepřítomnost struktury (obrázek 3). OS je napsán jako soubor procedur, z nichž každá může volat jiné, když to potřebuje. S touto technikou má každá systémová procedura dobře definované rozhraní a každá může v případě potřeby volat kteroukoli jinou.

Monolitický OS je sestaven ze softwarových modulů a poté zkompilován jako jeden systém. A přestože takový SOS jako program může být modulární, v praxi k interakci jeho procedur dochází v jediném rozsahu a jakákoli procedura může volat kteroukoli.

  1. Víceúrovňové systémy

Při strukturování přecházejí od monolitických systémů k víceúrovňovým. Úrovně jsou tvořeny skupinami funkcí operačního systému - souborový systém, správa procesů a zařízení atd. Každá úroveň může komunikovat pouze se svým bezprostředním sousedem - úrovní nad nebo pod. Aplikační programy nebo moduly samotného operačního systému předávají požadavky na těchto úrovních nahoru a dolů (obrázek 4).

I když se tento strukturální přístup v praxi obecně osvědčil, dnes je stále více vnímán jako monolitický, přičemž starší OS UNIX s vrstvenou strukturou jsou nyní charakterizovány jako OS s monolitickými jádry. V systémech s vícevrstvou strukturou nebylo snadné odstranit jednu vrstvu a nahradit ji jinou kvůli mnohosti a rozmazání rozhraní mezi vrstvami. Přidání nových funkcí a změna stávajících vyžadovala dobrou znalost operačního systému a spoustu času. Když se ukázalo, že operační systémy mají dlouhou životnost a měly by být schopny se vyvíjet a rozšiřovat, byl monolitický přístup nahrazen modelem klient-server s úzce souvisejícím konceptem mikrojádra.

  1. Model klient-server a mikrojádra

Pokud jde o strukturování operačního systému, myšlenkou použití interakce klient-server a mikrokernelu je jeho rozdělení do několika procesů – serverů, z nichž každý vykonává samostatnou sadu servisních funkcí – například správu paměti, souborový systém řízení. Každý server běží v uživatelském režimu. Klient, kterým může být buď jiná součást operačního systému nebo aplikační program, požaduje službu odesláním zprávy na server. Jádro OS (zde nazývané mikrokernel), běžící v privilegovaném režimu, doručí zprávu na požadovaný server, server provede operaci a jádro poté vrátí výsledky klientovi pomocí další zprávy (obrázek 5).

Mikrokernelový přístup nahradil vertikální rozložení funkcí operačního systému horizontálním. Komponenty nad mikrojádrem, i když používají zprávy zasílané prostřednictvím mikrojádra, spolu komunikují přímo. Tato vlastnost mikrokernelových systémů umožňuje jejich přirozené použití v distribuovaných prostředích. Když je zpráva přijata, mikrokernel ji může zpracovat nebo předat jinému procesu. Protože mikrojádru nezáleží na tom, zda zpráva pochází z místního nebo vzdáleného procesu, je toto schéma předávání zpráv vhodným základem pro volání vzdálených procedur (RPC). Mikrokernel se zabývá hlavní funkcí operačního systému – správou zdrojů, často přebírá funkce interakce s hardwarem, i když je pro zlepšení přenositelnosti vhodnější oddělit na stroji závislé funkce do samostatných submodulů. Různé implementace modelu klient-server ve struktuře OS se mohou výrazně lišit v množství práce provedené v režimu jádra. Na jednom konci tohoto spektra je operační systém Workplace OS vyvinutý společností IBM založený na mikrojádru Mach, který se drží čisté doktríny mikrojádra, že všechny nepodstatné funkce operačního systému by neměly být vykonávány v režimu jádra, ale v neprivilegovaném (uživatelském) režimu. . Na druhé straně je Windows NT, který zahrnuje výkonný systém (NT executive), který běží v režimu jádra a provádí zabezpečení, I/O a další funkce.

Mikrokernelový přístup k návrhu architektury OS vyžaduje odpověď na otázku, které funkce OS by měly být v jádře ponechány a které by z něj měly být odstraněny. Moduly obsažené v jádře nelze nahradit bez jeho rekompilace. Navíc, pokud je samotné mikrojádro špatně strukturováno, může se výměna jednoho z jeho modulů za jiný (například výměna plánovače úloh) stát velmi obtížným úkolem. Na druhou stranu, i když přesouvání vedlejších a dynamicky se měnících funkcí mimo jádro činí operační systém vysoce škálovatelným a spolehlivějším (jádro obvykle funguje jako jediná doména selhání, zatímco OS může bezbolestně přežít smrt externího serveru), to ovlivňuje jeho výkon.

Mikrokernel většinou neobsahuje síťové funkce, uživatelské rozhraní, souborový systém, ale pouze základní funkce správy???

TRENDY VE STRUKTUŘE OS

Jak bylo uvedeno výše, pro splnění požadavků na moderní OS je velmi důležité jeho konstrukční řešení. Operační systémy ušly dlouhou cestu od monolitických systémů k dobře strukturovaným modulárním systémům schopným vývoje, rozšiřování a snadné přenositelnosti na nové platformy.

Obecně je „strukturou“ monolitického systému nepřítomnost struktury (obrázek 38). OS je napsán jako soubor procedur, z nichž každá může volat jiné, když to potřebuje. Při použití této techniky má každá procedura v systému dobře definované rozhraní, pokud jde o parametry a výsledky, a každá může volat kteroukoli jinou, aby provedla nějakou užitečnou práci, kterou potřebuje.


Obrázek 38 - Monolitická struktura OS

Chcete-li vytvořit monolitický systém, musíte zkompilovat všechny jednotlivé procedury a poté je propojit do jednoho objektového souboru pomocí linkeru (příkladem jsou dřívější verze jádra UNIX nebo Novell NetWare). Každá procedura vidí každou jinou proceduru (na rozdíl od struktury obsahující moduly, ve které je většina informací lokálních pro modul a procedury modulu lze volat pouze přes speciálně definované vstupní body).

I takové monolitické systémy však mohou být trochu strukturované. Když jsou provedena systémová volání podporovaná OS, parametry jsou umístěny na přesně definovaná místa, jako jsou registry nebo zásobník, a poté je provedena speciální instrukce přerušení známá jako volání jádra nebo volání supervizora. Tento příkaz přepne stroj z uživatelského režimu do režimu jádra, nazývaného také režim dohledu, a přenese řízení na OS. OS poté zkontroluje parametry volání, aby určil, které systémové volání by se mělo provést. Operační systém pak indexuje tabulku obsahující odkazy na procedury a zavolá příslušnou proceduru. Tato organizace OS předpokládá následující strukturu:

1. Hlavní program, který volá požadované servisní procedury.

2. Sada servisních procedur, které implementují systémová volání.

3. Sada obslužných programů, které podporují servisní procedury.

V tomto modelu existuje jedna servisní procedura pro každé systémové volání. Obslužné programy provádějí funkce, které jsou potřebné pro několik servisních procedur. Toto rozdělení procedur do tří vrstev je znázorněno na obrázku 39.


Obrázek 39 - Jednoduché strukturování monolitického OS

VÍCEÚROVŇOVÉ SYSTÉMY

Zobecněním předchozího přístupu je organizace OS jako hierarchie úrovní. Úrovně jsou tvořeny skupinami funkcí operačního systému - souborový systém, správa procesů a zařízení atd. Každá úroveň může komunikovat pouze se svým bezprostředním sousedem - úrovní nad nebo pod. Aplikační programy nebo moduly samotného operačního systému předávají požadavky nahoru a dolů těmito vrstvami.



Prvním takto postaveným systémem byl jednoduchý dávkový systém THE, který Dijkstra a jeho studenti postavili v roce 1968.

Systém měl 6 úrovní. Úroveň 0 se zabývala rozložením času procesoru, přepínáním procesů při přerušení nebo po vypršení času. Spravovaná paměť úrovně 1 - distribuovaná RAM a prostor na magnetickém bubnu pro ty části procesů (stránky), pro které nebylo místo v OP, tedy vrstva 1 sloužila jako virtuální paměť. Vrstva 2 řídila komunikaci mezi operátorskou konzolí a procesy. S touto vrstvou měl každý proces svou vlastní operátorskou konzoli. Vrstva 3 spravovala I/O zařízení a ukládala tok informací do az nich. S vrstvou 3 každý proces místo toho, aby se zabýval konkrétními zařízeními s jejich různými charakteristikami, přistupoval k abstraktním I/O zařízením s uživatelsky přívětivými vlastnostmi. Úroveň 4 spouštěla ​​uživatelské programy, které se nemusely starat o procesy, paměť, konzolu nebo správu I/O zařízení. Proces operátora systému byl umístěn na úrovni 5.

V systému THE sloužilo víceúrovňové schéma především pro vývojové účely, protože všechny části systému byly poté sestaveny do společného objektového modulu.

Další zobecnění víceúrovňového konceptu bylo provedeno v OS MULTICS. V systému MULTICS je každá úroveň (nazývaná prstenec) privilegovanější než ta nad ní. Když chce procedura nejvyšší úrovně volat proceduru nižší úrovně, musí vydat příslušné systémové volání, tedy instrukci TRAP (přerušení), jejíž parametry jsou před provedením volání pečlivě zkontrolovány. Přestože je operační systém v MULTICS součástí adresového prostoru každého uživatelského procesu, hardware poskytuje ochranu dat na úrovni segmentů paměti, což umožňuje například přístup pouze pro zápis k některým segmentům a přístup pouze pro čtení nebo pouze spouštění k jiným. . Výhodou MULTICS přístupu je, že jej lze rozšířit na strukturu uživatelských subsystémů. Profesor by například mohl napsat program pro testování a hodnocení studentských programů a spouštět tento program na úrovni n, zatímco studentské programy by běžely na úrovni n+1, takže by nemohli měnit své známky.

Vrstvený přístup byl také použit k implementaci různých variant operačního systému UNIX.

Ačkoli se tento strukturální přístup v praxi obvykle osvědčil, dnes je stále více vnímán jako monolitický. V systémech s vícevrstvou strukturou nebylo snadné odstranit jednu vrstvu a nahradit ji jinou kvůli mnohosti a rozmazání rozhraní mezi vrstvami. Přidání nových funkcí a změna stávajících vyžadovala dobrou znalost operačního systému a spoustu času. Když se ukázalo, že operační systémy mají dlouhou životnost a měly by být schopny se vyvíjet a expandovat, monolitický přístup začal praskat a byl nahrazen modelem klient-server a úzce souvisejícím konceptem mikrojádra.

Přednáška 2

Trendy ve strukturálním návrhu operačních systémů

Monolitické systémy

Obecně platí, že „strukturou“ monolitického systému je absence struktury. OS je napsán jako soubor procedur, z nichž každá může volat jiné, když to potřebuje. Při použití této techniky má každá procedura v systému dobře definované rozhraní, pokud jde o parametry a výsledky, a každá může volat kteroukoli jinou, aby provedla nějakou užitečnou práci, kterou potřebuje.

Chcete-li vytvořit monolitický systém, musíte zkompilovat všechny jednotlivé procedury a poté je propojit do jednoho objektového souboru pomocí linkeru (příkladem jsou dřívější verze jádra UNIX nebo Novell NetWare). Každá procedura vidí každou jinou proceduru (na rozdíl od struktury obsahující moduly, ve které je většina informací lokálních pro modul a procedury modulu lze volat pouze přes speciálně definované vstupní body).

I takové monolitické systémy však mohou být trochu strukturované. Když jsou provedena systémová volání podporovaná OS, parametry jsou umístěny na přesně definovaná místa, jako jsou registry nebo zásobník, a poté je provedena speciální instrukce přerušení známá jako volání jádra nebo volání supervizora. Tento příkaz přepne stroj z uživatelského režimu do režimu jádra, nazývaného také režim dohledu, a přenese řízení na OS. OS poté zkontroluje parametry volání, aby určil, které systémové volání by se mělo provést. Operační systém pak indexuje tabulku obsahující odkazy na procedury a zavolá příslušnou proceduru. Tato organizace OS předpokládá následující strukturu:

a) hlavní program, který volá požadované servisní postupy;

b) soubor servisních procedur, které implementují systémová volání.

C) sada utilit, které slouží servisním procedurám.

Víceúrovňové systémy

Zobecněním předchozího přístupu je organizace OS jako hierarchie úrovní. Úrovně jsou tvořeny skupinami funkcí operačního systému - souborový systém, správa procesů a zařízení atd. Každá úroveň může komunikovat pouze se svým bezprostředním sousedem - úrovní nad nebo pod. Aplikační programy nebo moduly samotného operačního systému předávají požadavky nahoru a dolů těmito vrstvami.

Prvním takto postaveným systémem byl jednoduchý dávkový systém THE, který Dijkstra a jeho studenti postavili v roce 1968. Systém měl 6 úrovní. Úroveň 0 se zabývala rozložením času procesoru, přepínáním procesů při přerušení nebo po vypršení času. Spravovaná paměť úrovně 1 - distribuovaná RAM a prostor na magnetickém bubnu pro ty části procesů (stránky), pro které nebylo místo v OP, tedy vrstva 1 vykonávala funkce virtuální paměti. Vrstva 2 řídila komunikaci mezi operátorskou konzolí a procesy. S touto vrstvou měl každý proces svou vlastní operátorskou konzoli. Vrstva 3 spravovala I/O zařízení a ukládala tok informací do az nich. S vrstvou 3 každý proces místo toho, aby se zabýval konkrétními zařízeními s jejich různými charakteristikami, přistupoval k abstraktním I/O zařízením s uživatelsky přívětivými vlastnostmi. Úroveň 4 spouštěla ​​uživatelské programy, které se nemusely starat o procesy, paměť, konzolu nebo správu I/O zařízení. Proces operátora systému byl umístěn na úrovni 5.


V systému THE sloužilo víceúrovňové schéma především pro vývojové účely, protože všechny části systému byly poté sestaveny do společného objektového modulu.

Další zobecnění víceúrovňového konceptu bylo provedeno v OS MULTICS. V systému MULTICS je každá úroveň (nazývaná prstenec) privilegovanější než ta nad ní. Když chce procedura nejvyšší úrovně volat proceduru nižší úrovně, musí vydat příslušné systémové volání, tedy instrukci TRAP (přerušení), jejíž parametry jsou před provedením volání pečlivě zkontrolovány. Přestože je operační systém v MULTICS součástí adresového prostoru každého uživatelského procesu, hardware poskytuje ochranu dat na úrovni segmentů paměti, což umožňuje například přístup pouze pro zápis k některým segmentům a přístup pouze pro čtení nebo pouze spouštění k jiným. . Výhodou MULTICS přístupu je, že jej lze rozšířit na strukturu uživatelských subsystémů. Profesor by například mohl napsat program pro testování a hodnocení studentských programů a spouštět tento program na úrovni n, zatímco studentské programy by běžely na úrovni n+1, takže by nemohli měnit své známky.

Vrstvený přístup byl také použit k implementaci různých variant operačního systému UNIX.

Ačkoli se tento strukturální přístup v praxi obvykle osvědčil, dnes je stále více vnímán jako monolitický. V systémech s vícevrstvou strukturou nebylo snadné odstranit jednu vrstvu a nahradit ji jinou kvůli mnohosti a rozmazání rozhraní mezi vrstvami.

operační systém je běžný program, takže by bylo logické jej organizovat stejně, jako je organizována většina programů, tedy složený z procedur a funkcí. V tomto případě komponenty operační systém nejsou nezávislé moduly, ale součásti jednoho velkého programu. Tato struktura operační systém volal monolitické jádro(monolitické jádro). Monolitické jádro je soubor procedur, z nichž každá může každou volat. Všechny procedury běží v privilegovaném režimu. Tedy, monolitické jádro- to je takové schéma operační systém, ve kterém jsou všechny jeho součásti součástí jednoho programu, využívají společné datové struktury a vzájemně se ovlivňují přímým voláním procedur. Pro monolitické operační systém jádro se shoduje s celým systémem.

V mnoha operační systémy S monolitické jádro sestavení jádra, tedy jeho kompilace, se provádí samostatně pro každý počítač, na kterém je nainstalován operační systém. V tomto případě můžete vybrat seznam hardwarových a softwarových protokolů, jejichž podpora bude součástí jádra. Vzhledem k tomu, že jádro je jediný program, rekompilace je jediný způsob, jak do něj přidat nové komponenty nebo odstranit nepoužívané. Je třeba poznamenat, že přítomnost nepotřebných komponent v jádře je extrémně nežádoucí, protože jádro je vždy umístěno výhradně v paměti RAM. Eliminace nepotřebných součástí navíc zvyšuje spolehlivost operační systém obvykle.

Monolitické jádro - nejstarší způsob organizace operační systémy. Příklad systémů s monolitické jádro je většina unixových systémů.

I v monolitických systémech lze rozeznat určitou strukturu. Stejně jako v betonovém bloku lze rozlišit vměstky drceného kamene, tak v monolitickém jádru lze rozlišit vměstky servisních postupů odpovídajících systémová volání. Servisní procedury běží v privilegovaném režimu, zatímco uživatelské programy běží v neprivilegovaném režimu. K přechodu z jedné úrovně oprávnění na druhou lze někdy použít hlavní servisní program k určení, které systémové volání bylo uskutečněno, správnosti vstupních dat pro toto volání a převedení řízení na odpovídající servisní proceduru s přechodem do privilegovaného režimu. provozu. Někdy existuje také sada softwarových nástrojů, které pomáhají provádět servisní postupy.

Vrstvené systémy

Pokračováním ve strukturování je možné rozdělit celý výpočetní systém na několik menších úrovní s dobře definovanými propojeními mezi nimi, takže objekty na úrovni N mohou volat pouze objekty na úrovni N-1. Nižší úroveň v takových systémech je obvykle hardware, horní úroveň je uživatelské rozhraní. Čím nižší úroveň, tím více privilegovaných příkazů a akcí může modul umístěný na této úrovni provádět. Tento přístup byl poprvé použit při vytváření systému THE (Technishe Hogeschool Eindhoven) Dijkstrou a jeho studenty v roce 1968. Tento systém měl následující úrovně:


Rýže. 1.2.

Vrstvené systémy jsou dobře implementovány. Při používání operací na nižších vrstvách nemusíte vědět, jak jsou implementovány, stačí, abyste rozuměli tomu, co dělají. Vrstvené systémy jsou dobře testovány. Ladění začíná od spodní vrstvy a provádí se vrstvu po vrstvě. Když dojde k chybě, můžeme si být jisti, že je v testované vrstvě. Vrstvené systémy se snadno upravují. V případě potřeby můžete vyměnit pouze jednu vrstvu, aniž byste se dotýkali ostatních. Ale vrstvené systémy je obtížné vyvinout: je obtížné správně určit pořadí vrstev a co patří ke které vrstvě. Vrstvené systémy jsou méně účinné než monolitické. Takže například pro provádění I/O operací bude muset uživatelský program postupně projít všechny vrstvy shora dolů.

Virtuální stroje

Na začátku přednášky jsme mluvili o pohledu na operační systém jako na virtuální stroj kdy uživatel nepotřebuje znát detaily vnitřní struktury počítače. Pracuje s pilníky, ne s magnetickými hlavami a motorem; pracuje spíše s obrovskou virtuální než omezenou skutečnou RAM; moc ho nezajímá, zda je na stroji jediným uživatelem nebo ne. Zvažme trochu jiný přístup. Nechat operační systém nářadí virtuální stroj pro každého uživatele, ale život mu neulehčují, ale naopak komplikují. Každá je taková virtuální stroj se uživateli jeví jako holý kov – kopie veškerého hardwaru ve výpočetním systému, včetně procesoru, privilegovaných a neprivilegovaných příkazů, vstupních/výstupních zařízení, přerušení atd. A s tímto železem zůstává sám. Když se pokusíte o přístup k takovému virtuálnímu hardwaru na úrovni privilegovaných příkazů, ve skutečnosti dojde k systémovému volání skutečného operační systém, která provádí všechny potřebné úkony. Tento přístup umožňuje každému uživateli nahrát vlastní operační systém na virtuální stroj a dělej s tím, co si tvé srdce přeje.


Rýže. 1.3.

Prvním skutečným systémem tohoto druhu byl systém CP/CMS, nebo jak se nyní nazývá VM/370, pro rodinu strojů IBM/370.

Nevýhoda takového operační systémy je pokles účinnosti virtuální stroje ve srovnání se skutečným počítačem a bývají velmi objemné. Výhoda spočívá v použití na jednom počítačovém systému programů napsaných pro různé operační systémy.

Architektura mikrokernelu

Současný trend ve vývoji operační systémy spočívá v přenesení významné části systémového kódu na uživatelskou úroveň a současné minimalizaci jádra. Hovoříme o přístupu k budování jádra tzv mikrokernelová architektura(architektura mikrokernelu) operační systém, kdy většina jeho součástí jsou nezávislé programy. V tomto případě interakci mezi nimi zajišťuje speciální modul jádra nazývaný mikrokernel. Mikrokernel běží v privilegovaném režimu a zajišťuje meziprogramovou komunikaci, plánování CPU, obsluhu přerušení, I/O operace a základní správu paměti.


Rýže. 1.4.

Zbývající součásti systému spolu komunikují předáváním zpráv přes mikrokernel.

Hlavní výhoda mikrokernel architektura– vysoký stupeň modularity jádra operační systém. Díky tomu je mnohem snazší do něj přidávat nové komponenty. V mikrokernelu operační systém můžete bez přerušení jeho provozu načítat a uvolňovat nové ovladače, systémy souborů atd. Proces ladění komponent jádra je značně zjednodušen, protože novou verzi ovladače lze načíst bez restartování celého operační systém. Komponenty jádra operační systém se nijak zásadně neliší od uživatelských programů, takže k jejich ladění můžete použít běžné nástroje. Architektura mikrokernelu zvyšuje spolehlivost systému, protože selhání na úrovni neprivilegovaného programu je méně nebezpečné než selhání na úrovni režimu jádra.

Ve stejnou dobu mikrokernelová architektura operační systém zavádí další režii spojenou s předáváním zpráv, což výrazně ovlivňuje výkon. Aby mikrokernel operační systém nebyl v rychlosti horší operační systémy na základě

Pro snížení nákladů na instalaci dělicích konstrukcí mezi podlahami nabízejí moderní technologie soukromým developerům použití prefabrikovaných monolitických podlah. Při jejich instalaci se jeřáb používá pouze ke zvedání a pokládání bloků na zeď nebo příčku a následné operace se provádějí ručně. Blokové výrobky hrají roli ztraceného bednění, do kterého se nalévá betonová směs, čímž vzniká odolná monolitická deska.

Systém je komplexem lehkých železobetonových nosníků (slouží jako rám) a dutinových keramických tvárnic, které vyplňují prostor mezi sousedními nosníky. Při betonáži se směs nalije do spodní části rámu, po vytvrdnutí se prefabrikované podlahy zmonolitňují. Jejich pozitivní vlastnosti jsou:

  • těsnost;
  • vysoká úroveň ochrany prostor před hlukem;
  • nízká tepelná vodivost;
  • připraveno k opláštění bez zhotovení druhé vrstvy stěrky - přímo na podlahy se položí linoleum, nalepí se dlažba a obklady, položí se laminát a parkety;
  • snížení měrné hmotnosti ve srovnání s běžnou železobetonovou monolitickou deskou v průměru o 35 % (230-350 kg/m2);
  • možnost instalace v nepřístupných prostorách - to je důležité, pokud se objekt rekonstruuje bez demontáže střechy;
  • snadné spojování se stěnami složitého tvaru (se sloupy, výstupky) - můžete zakoupit tvárnice s vybráním nebo upravit podlahové prvky přímo na staveništi;
  • Instalatérské a elektrické komunikace lze snadno nainstalovat do dutin.

Přestože je instalace prefabrikovaných monolitických konstrukcí pracná, ekonomický efekt použití nové technologie je poměrně významný, protože se snižují náklady na lehké nosníky a bloky a také náklady na jejich dopravu a instalaci.

Montáž prefabrikované monolitické často žebrované podlahy lze provést pomocí standardních prvků vyráběných průmyslem.

  • Železobetonové nosníky o průřezu 20x20 cm, délka od 3 do 6 m.
  • Nosné vaznice jsou lehké vazníky se spodním betonovým pásem (jeho průřez je 5,5 x 12). Podle nosnosti spodních prutů se vazníky dělí na 2 typy - pro celkové návrhové zatížení 1300 kg/m2 a 900 kg/m2. Vaznice jsou dostupné ve třech velikostech: délka 2,86 m (hmotnost 50 kg); 4,36 m (74 kg); 5,86 m (100 kg). Požadovaný výrobek se volí podle velikosti rozpětí a stropu (3, 4,5 nebo 6 m).
  • Bloky. Nejčastěji se vyrábějí z keramzitbetonu nebo polystyrenbetonu.

Oblíbené prefabrikované monolitické podlahové systémy

V Rusku jsou žádané sady normalizovaných dílů a sestav, což umožňuje výrazně rychlejší montážní práce. Ke zvážení jsou nabízeny hlavní charakteristiky nejznámějších podlahových systémů.

1. Teriva. Tyto systémy polské výroby se v Evropě používají více než 20 let a zahrnují železobetonové nosníky a duté bloky. Nosnost podlahy je 400 kg/m2, přičemž tloušťka konstrukce je pouze 24 cm Hlavní parametry systému jsou následující:

  • délka paprsku – od 1,2 do 8,6 m;
  • interval mezi osami nosníků je 0,6 m;
  • tloušťka betonové vrstvy – 3 m;
  • tloušťka monolitické podlahové desky – 24 cm;
  • minimální množství podpěry na stěně je 8 cm;
  • hmotnost jednoho bloku – 17 kg;
  • měrná hmotnost nosníků – 12 kg/lineární m;
  • hmotnost hotové podlahy – 260 kg/m2.

Na zhotovení 1 m2 překrývající se konstrukce je potřeba 6,7 ​​tvárnic, 1,7 m trámů, 0,6 m3 betonu.

2. Ytong. Hlavními prvky systému jsou lehké železobetonové nosníky s volnou výztuží a bloky tvaru T vyrobené ve formě vložek spočívajících na nosnících s bočními drážkami. Nosnost stropu značky Itong dosahuje 450 kg/m2, zde jsou však jeho hlavní technické parametry:

  • rozměry nosníku - 4 x 12 cm, délka - až 7 m (výroba produktů, které umožňují pokrytí rozpětí 9 metrů již byla zahájena);
  • vzdálenost mezi osami prvků nosníku je 0,68 m;
  • průměr výztuže: horní – 8 mm, spodní – 12 mm, přídavná – od 6 do 16 mm;
  • měrná hmotnost nosníku – od 13 do 17,2 kg (v závislosti na průměru výztuže);
  • rozměry hlavní jednotky – 60 x 20 x 25 cm; další – 60 x 25 x 10 cm;
  • měrná hmotnost – 500 kg/m3.

3. Domácí Marco systémy. Zahrnují železobetonové nosníky (vazníky) s objemovým trojúhelníkovým rámem z výztužných tyčí, polystyrenových bloků a výztužných sítí. Následují charakteristiky překrytí.

Trámy. Nejdelší délka výrobků je 12 m, výška rámu je 15 nebo 20 cm Rozměry betonové základny nosníků jsou 4x12 cm Hmotnost délkového metru vazníku je 12,7-17,4 kg/line m K dispozici jsou 2 typy nosníků: se zcela skrytou horní a spodní výztuží (pro podepření na nosné stěny); s volnými výztužnými konci - pro zapuštění do monolitického pásu nosné stěny.

Výztuž: horní průměr – 8 mm, spodní – od 6 do 12 mm, přídavná (pro spodní pás) – od 6 do 16 mm.

Bloky. Hustota polystyrenbetonu není větší než 400 kg/m3, takže hmotnost dutého výrobku je malá - asi 7 kg. K dispozici jsou dvě možnosti výšky (150; 200 mm) a několik možností konfigurace:

  • standardní (BP-200, BP-150);
  • tenkostěnné (BPTS);
  • klenutý s radiálním vybráním;
  • klenutý s lichoběžníkovým vybráním;
  • zástrčka (BPZ-200, BPZ-150).

Tloušťka podlahy Marco se pohybuje od 200 do 350 mm. Pro zvýšení únosnosti se dle projektu používají další desky z pěnového plastu o tloušťce 5 nebo 10 cm, které se na tvárnice lepí libovolným lepidlem na obklady.

Montáž prefabrikovaných překrývajících se konstrukcí krok za krokem

K práci budete potřebovat minimální sadu nástrojů a pomocných materiálů: kladivo, perlík, perforátor, úroveň budovy, svinovací metr, vázací drát, vibrátor. Chcete-li postavit prefabrikované monolitické podlahy vlastníma rukama, musíte provést řadu po sobě jdoucích operací.

1. Stěny jsou zbaveny suti, pomocí cementové malty je na ně položen rámový základ z železobetonových nosníků a pod ně jsou umístěny dočasné podpěry. Pokud je délka podlahy 4,5 m, je pod nosník umístěna jedna podpěra pro 6metrový nosník, jsou potřeba alespoň dvě. Je povoleno pokládat bloky přímo na zděnou stěnu.

2. Na rám se položí duté betonové tvárnice (bednění) a mezi ně podélné nosníky. Blokové prvky jsou v tomto případě uspořádány v příčných řadách, čímž nedochází k jednostrannému přetěžování vaznic a jsou dodrženy minimální rozestupy mezi sousedními bloky.

3. Na bednění se položí výztužná síť. Bloky mají drážky ve tvaru T, které mohou být dodatečně vyztuženy skleněnými vlákny.

4. Pásy pletiva se pokládají s přesahem minimálně 15 cm (podle předpisů SNiP pro individuální výstavbu) a jsou zajištěny pletacím drátem k vrcholu vaznic.

5. Vršek konstrukce je vyplněn těžkým betonem třídy ne nižší než M250 (třída od B154), připraveným s přídavkem jemnozrnného písku. Složení betonové směsi musí odpovídat GOST 27006-86.

6. Během doby tuhnutí je monolitická deska pravidelně navlhčena, aby se zabránilo vysychání a praskání. Po úplném vytvrdnutí betonu (přibližně 72 hodin) se podpěry trámů odstraní.

Při vlastní výrobě prefabrikovaných konstrukcí byste rozhodně měli beton hutnit (ručně nebo pomocí vibračního nástroje), abyste dosáhli maximální přilnavosti malty k nosníkům a vaznicím. Pěnový beton lze použít pro lití: rychle tvrdne a získává pevnost a má nízkou propustnost vlhkosti.

Nejmenší hmotnost mají prefabrikované konstrukce z polystyrenových bloků, které mají ve spodní části dutiny, které zůstanou po zalití betonem. Horní monolitická část spolu s pancéřovým pásem pracuje v tlaku a přebírá zátěž.

Náklady na prefabrikované monolitické podlahy

Při výběru varianty podlahy vezměte v úvahu její nosnost, velikost zakryté plochy a konfiguraci stěn. Aby byl nákup ziskový, prostudujte si systém slev od dodavatele a náklady na dodání. Tabulka ukazuje ceny systémů oblíbených značek a komponentů pro jejich montáž v Moskvě a regionu hlavního města.




Nahoru